自由曲面網格結構的網格劃分方法研究.pdf

1、近年來，以平面、柱面、球面和拋物面為主的傳統(tǒng)空間結構造型已經不能滿足人們對建筑外形的審美需求，同時，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，計算機輔助幾何技術的進步，各種有著豐富表現(xiàn)力的自由曲面網格結構越來越受到建筑師和結構師的青睞。自由曲面建筑在帶給我們良好視覺效果的同時，由于其曲面形狀新穎獨特，變化復雜多樣，傳統(tǒng)的網格布置方法很難適用于此類曲面。因此，如何針對該類曲面劃分出流暢美觀的網格，是自由曲面空間網格結構實現(xiàn)的關鍵?；谶@一課題，本文對三類自由曲

2、面的網格劃分進行了初步研究。
　　針對完整的自由曲面，本文提出了將曲面展開與引導線法相結合的網格劃分方法。首先，在自由曲面對應參數域的兩個方向上等分，并將參數域上的等分點映射回曲面，得到離散后的自由曲面。其次，將曲面上的等分點，按照展開前后面積近似不變的基本準則，進行自由曲面的幾何展開。接著，將展開后的點陣擬合成二維平面，并采用引導線法對平面進行網格劃分。最后，將平面劃分好的網格映射回空間曲面，完成曲面的網格劃分。該方法不僅能生成

3、大小均勻，桿件流暢的網格，更能控制自由曲面網格的走向。
　　針對有內邊界的自由曲面，本文仍先將曲面展開，然后采用改進的引導線法，通過求引導線與內邊界的交點，并修正引導線，實現(xiàn)對有內邊界的展開平面的網格劃分，最后將平面網格映射回曲面。該方法將引導線法推廣到有內邊界自由曲面的網格劃分，內邊界處網格質量也較好。
　　針對裁剪的自由曲面網格結構，由于它們有著更加復雜的邊界形狀，需要的網格劃分方法和技術也就更高。本文先對裁剪自由曲面進